Příprava a charakterizace vrstvených hydrogelových materiálů: popis řízeného uvolňování z vrstveného materiálu

Abstract

Předmětem této bakalářské práce byla příprava a charakterizace vrstvených hydrogelových materiálů vyztužených nanotextilií. Výzkum se soustředil na řízené uvolňování látek, což je proces, při kterém lze kontrolovat uvolnění aktivní látky z určitého substrátu. Řízené uvolňování látek z těchto materiálů lze ovlivnit vrstvenou strukturou. Z tohoto důvodu byly jednotlivé vrstvy zkoumány za pomocí různých metod. Vrstvené hydrogelové materiály s počten dvou až šestnáct vrstev byly připravovány s pomocí laboratorní aparatury navržené pro tento účel. Makroskopické vlastnosti jednotlivé vrstvy byly charakterizovány s pomocí optické mikroskopie. Mezi makroskopické vlastnosti patří zbarvení vzorku, poškození povrchu a homogenita nanesení hydrogelu a barviva. Vlastnosti v mikroskopickém měřítku byly popsány pomocí rastrovací elektronové mikroskopie. Další charakterizace těchto materiálů byla provedena pomocí studia dynamického deformačního chování nabobtnalých vzorků v torzním režimu. Řízené uvolňování bylo měřeno uvolňováním barviv z vrstvených hydrogelových materiálů. Výsledky ukazují, že vrstvené hydrogelové materiály je možné efektivně využít k regulaci rychlosti uvolňování látek.

The subject of this bachelor’s thesis was the preparation and characterization of layered hydrogel materials reinforced with nanofabric. The research was focused on controlled substance release, a process in which the release of an active compound from a given substrate is regulated. The controlled release of substances from these materials can be influenced by the layered structure. For this reason, the individual layers were studied using various methods. Layered hydrogel materials consisting of two to sixteen layers were prepared using laboratory equipment specifically designed for this purpose. The macroscopic properties of the layers were characterized using optical microscopy. The macroscopic properties include sample coloration, surface damage, and the uniformity of hydrogel and dye application. The microscopic-scale properties were described using scanning electron microscopy. Further characterization involved studying the dynamic deformation behavior of swollen samples under torsional conditions. The controlled release was measured by monitoring the release of dyes from the layered hydrogels materials. The results indicate that layered hydrogel materials can be effectively used to regulate the rate of substance release.